Tại sao các mối hàn thép không gỉ một lớp bằng phương pháp FCAW lại thường xuyên không đạt yêu cầu kiểm tra? David Meyer và Rob Koltz cùng tìm hiểu kỹ hơn về những lý do dẫn đến sự không đạt yêu cầu này. (Ảnh: Getty Images)
Hỏi: Chúng tôi đang sửa chữa các thanh gạt bằng thép hàn trong hệ thống sấy ở môi trường ẩm ướt. Các mối hàn của chúng tôi không đạt yêu cầu kiểm tra do bị rỗ, lõm và nứt. Chúng tôi hàn thép A514 với A36 bằng que hàn 309L đường kính 0,045 inch, hàn được ở mọi vị trí, sử dụng khí 75% Argon/25% Carbon Dioxide để tăng khả năng chống mài mòn.
Chúng tôi đã thử dùng que hàn thép carbon, nhưng mối hàn bị mòn quá nhanh và chúng tôi thấy thép không gỉ cho kết quả tốt hơn. Tất cả các mối hàn đều được thực hiện ở vị trí phẳng, dày 3/8 inch. Do hạn chế về thời gian, tất cả các mối hàn đều được thực hiện cùng một lúc. Nguyên nhân nào có thể khiến các mối hàn của chúng tôi bị hỏng?
Vết lõm thường xảy ra do các thông số hàn không đạt tiêu chuẩn, kỹ thuật hàn không đúng hoặc cả hai. Chúng tôi không thể bình luận về các thông số hàn vì chúng tôi không biết. Vết lõm xảy ra ở mức 1F thường là do thao tác vũng hàn quá mức hoặc tốc độ di chuyển quá nhanh hoặc quá chậm.
Vì người thợ hàn đang cố gắng hàn mối hàn dày 3/8 inch, nên việc thao tác quá mạnh với mỏ hàn có thể là một phần nguyên nhân dẫn đến việc hàn góc một lớp với dây hàn lõi thuốc đường kính nhỏ. Tuy nhiên, dường như vấn đề nằm ở việc sử dụng sai dụng cụ hơn là vấn đề kỹ thuật.
Rỗ khí là do tạp chất trong mối hàn, thiếu hoặc thừa khí bảo vệ, hoặc do dây hàn lõi thuốc hấp thụ quá nhiều hơi ẩm. Bạn đề cập rằng đây là công việc sửa chữa trên môi trường ẩm ướt bên trong máy sấy, vì vậy nếu các mối hàn không được làm sạch kỹ lưỡng, đây có thể là nguyên nhân chính gây ra các lỗ rỗng.
Que hàn bạn đang sử dụng là loại dây hàn lõi thuốc đa năng, loại dây này có hệ thống xỉ đông cứng nhanh. Điều này cần thiết để giữ cho vũng hàn ổn định khi hàn thẳng đứng lên trên hoặc phía trên đầu. Nhược điểm của xỉ đông cứng nhanh là nó đông cứng trước vũng hàn bên dưới. Nếu khí vẫn tiếp tục được giải phóng, chúng thường bị giữ lại và xuất hiện sau đó dưới dạng lỗ rỗ hoặc vết sâu trên bề mặt. Điều này càng trở nên nghiêm trọng hơn khi hàn ở vị trí nằm ngang với dây có đường kính nhỏ và cố gắng tạo một mối hàn lớn trong một lần hàn duy nhất, như trong trường hợp của bạn.
Nứt mối hàn ở đầu và cuối mối hàn có thể do nhiều nguyên nhân gây ra. Vì bạn đang hàn một đường hàn lớn với dây hàn đường kính nhỏ, nên rất có thể bạn sẽ gặp hiện tượng không đủ độ nóng chảy (LOF) ở chân mối hàn. Nứt mối hàn là hiện tượng phổ biến do ứng suất dư cao trong mối hàn và hiện tượng LOF ở chân mối hàn.
Với kích thước dây này, bạn nên dùng hai hoặc ba lượt hàn để hoàn thành mối hàn góc dày 3/8 inch. Không cần hàn góc. Bạn có thể thấy việc thực hiện ba mối hàn không lỗi nhanh hơn so với việc thực hiện một mối hàn bị lỗi rồi phải sửa chữa.
Tuy nhiên, một vấn đề khác có thể đóng vai trò lớn hơn trong việc gây nứt mối hàn là hàm lượng ferit không chính xác trong mối hàn, thường là nguyên nhân chính gây nứt. Dây hàn 309L được phát triển để hàn thép không gỉ với thép cacbon chứ không phải thép cacbon với thép cacbon. Thành phần hóa học cụ thể của mối hàn này cũng tính đến sự pha loãng kim loại nền đối với cả hai kim loại nền. Do đó, trong các ứng dụng hàn thép không gỉ với thép cacbon, một số hợp kim có nguồn gốc từ thép không gỉ giúp cân bằng thành phần hóa học và tạo ra lượng ferit chấp nhận được. Sử dụng kim loại phụ có hàm lượng ferit khoảng 50%, chẳng hạn như 312 hoặc 2209, sẽ loại bỏ khả năng nứt do hàm lượng ferit thấp.
Cách tốt nhất để đạt được khả năng chống mài mòn tuyệt vời là hàn mối nối bằng que hàn tiêu chuẩn bằng thép carbon hoặc thép không gỉ, sau đó thêm một lớp que hàn phủ. Tuy nhiên, bạn có đề cập rằng bạn đang bị hạn chế về thời gian và việc hàn nhiều lớp là không thể thực hiện được.
Hãy thử chuyển sang sử dụng dây hàn có đường kính lớn hơn, chẳng hạn như 1/16 inch hoặc lớn hơn. Sử dụng dây hàn lõi thuốc có khí bảo vệ là lý tưởng vì nó giúp làm sạch mối hàn tốt hơn và bảo vệ luồng khí tốt hơn so với dây hàn không lõi thuốc. Tuy nhiên, thay vì dây hàn đa vị trí, chỉ có dây hàn vị trí phẳng và nằm ngang mới có thể giảm thiểu hiện tượng rỗ khí hoặc tạo rãnh xoắn. ​​Bạn cũng nên thay đổi kim loại phụ từ 309L sang 312 hoặc 2209.
Tạp chí WELDER, trước đây là Practical Welding Today, giới thiệu những người thợ hàn thực thụ, những người tạo ra các sản phẩm mà chúng ta sử dụng và làm việc cùng mỗi ngày. Tạp chí này đã phục vụ cộng đồng thợ hàn ở Bắc Mỹ trong hơn 20 năm.
Giờ đây, với quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The FABRICATOR, bạn có thể dễ dàng tiếp cận các nguồn tài nguyên quý giá trong ngành.
Phiên bản điện tử của Tạp chí Tube & Pipe Journal hiện đã hoàn toàn có thể truy cập được, giúp người dùng dễ dàng tiếp cận các nguồn tài liệu quý giá trong ngành.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của tạp chí STAMPING Journal, nơi cung cấp những tiến bộ công nghệ mới nhất, các phương pháp thực hành tốt nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.
Giờ đây, với quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The Fabricator en Español, bạn dễ dàng tiếp cận các nguồn tài liệu quý giá trong ngành.